啤酒與肥皂：用量子理論重新定義世界 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

編輯推薦

1.前沿性和創新性。量子理論是最近熱起的前沿理論，量子計算機等發明大大改變瞭世界的原有規律，對我們瞭解和解釋世界提供瞭一種全新的思維認知方式。如果說經典物理闡述的是宏觀世界的話，量子理論告訴我們的是一個微觀世界的認識，而且和經典理論解釋世界的認識完全相反。
2.科普性。隨著人們對科普世界越來越關注，比如量子、引力波、外星球是否有生物等，量子理論作為重要的重新認識世界的理論，對我們瞭解和構建新的認知模式具有重要作用。
3.通俗易懂，深入淺齣，大量配圖。
4.*媒體隆重推薦。

內容簡介

在日常生活中，我們的直覺通常都是對的。我們看到棒球飛到空中，劃齣一道弧綫、然後下落，*後在地麵靜止。根據我們利用感官收集到的數據以及基本的經典力學定律，球的運動完全閤情閤理。
然而，一旦涉及電子運動、分子形狀等關於世界上*小粒子的問題，我們自詡已經知曉的事物就徹底發生瞭改變。真正理解周遭的事情，讀懂關於絕對小事物背後神秘、反直覺的科學，我們需要以量子力學理論的視角看待世界和自然。
《啤酒與肥皂》首開先河，不涉及復雜的數學，以科學小白就能夠讀懂的方式講述瞭十分具有挑戰性的量子力學理論。全書闡述清晰，以實例和圖錶取代密集的公式幫助讀者理解：
為什麼草莓是紅的，藍莓是藍的
為什麼粒子僅僅會因為被觀察而從“混閤”狀態變成“純態”
為什麼一個光子能同時位於兩個地方
為什麼量子物質有時像粒子，有時又具有波的性質
為什麼一塊金屬加熱後會發紅，溫度升得更高後反而會變藍
為什麼鹽能溶於水而油卻不能
《啤酒與肥皂》遵循瞭史蒂芬?霍金（Stephen Hawking）和劉易斯?托馬斯（Lewis Thomas）的傳統，帶你探討光子、原子、分子等跟人類量級的世界截然不同的*小粒子的反直覺世界，揭開量子力學的神秘麵紗，並生動介紹瞭一些為當代量子物質學說作齣貢獻的科學傢以及相應的實驗。

作者簡介

邁剋爾 D. 菲爾（Michael D Fayer），博士，斯坦福大學David Mulvane Ehrsam & Edward Curtis Franklin講席化學教授，美國國傢科學院成員，在物理、化學和分子光譜學領域獲得眾多重要奬項和榮譽，著有《量子力學的元素》（Elements of Quantum Mechanics）一書，現居加利福尼亞州斯坦福。

精彩書評

《啤酒與肥皂》生動有趣，包涵實用的例子、類比以及對科學傢和實驗的描述……雖然菲爾說他隻是打算嚮科學小白介紹量子力學及其實際應用，但整本書也為進階的研究生和科學傢提供瞭一些洞見以及突破常規的觀察。就像《費曼物理學講義》是麵嚮大學生的，但讀得*多的卻是科學傢一樣……強烈推薦。
—— Choke雜誌



能被時常拿在手邊翻閱的書並不多。《費曼物理學講義》和狄拉剋關於量子力學的經典教材就是其中之一。麥剋爾?菲爾的新書《啤酒與肥皂》也將成為這一類。不論你是科學傢，還是對世界運作好奇的人，這本書都值得一讀。
——李奧納特?蘇士侃（Leonard Susskind），斯坦福大學物理學教授，被公認為弦理論的創始人之一，著有《黑洞戰爭》（The Black Hole War）


邁剋爾?菲爾教授的《啤酒與肥皂》給我們提供瞭一個清晰的視角將奇怪的量子世界視覺化，並對很多怪異的量子特性做瞭深入解讀。”
——理查德?N.紮爾（Richard N. Zare），斯坦福大學自然科學教授、化學係主任



大部分非專業讀者都認為量子力學的世界晦澀難懂，隻有接受過嚴格訓練的科學傢纔能一探究竟。而邁爾剋?菲爾的《啤酒與肥皂》打破瞭科學的鐵律，把這些內容變得生動活波、通俗易懂。
——理查德?A.愛潑斯坦（Richard A. Epstein），芝加哥大學James Parker Hall傑齣教授

目錄

第一章 薛定諤的貓
薛定諤的貓
不等同於拋硬幣
真實現象有可能像薛定諤的貓

第二章 大小是絕對的
大小是相對的
觀察方法很重要
大還是小——那是擾動的大小
大對象的因果關係
不可忽略的擾動
擾動無處不在
大小是絕對的
未來無法計算——隻有可能性

第三章 各種波
什麼是波
波有速度和頻率
海洋波
聲波
經典光波
可見光
波的疊加——乾擾
乾涉模式和光乾涉儀

第四章 光電效應和愛因斯坦的解釋
光電效應
波圖無法解釋
愛因斯坦的解釋
紅光的電子速度比藍光慢
太紅的光並不能使電子逸齣
逸齣的電子有多快

第五章 光：是波還是粒子
對乾擾的經典描述並不適用於光子
重新描述乾涉儀裏的光子
光子與自己相乾擾
光子可以同時存在兩個地方
迴看薛定諤的貓
迴看光電效應

第六章 光子的大小和海森堡不確定性原則
粒子有波長
自由粒子的波函數長什麼樣
空間布滿既定動量的粒子
不同波長的波之間的乾擾
疊加原理
處於動量疊加狀態的粒子到底在哪裏
海衣堡不確定性原則

第七章 光子、電子和棒球
粒子的波
光的衍射
電子和光子既是粒子也是波，但棒球隻是粒子

第八章 量子短柄牆球和水果的顔色
盒子中的粒子——經典力學
盒子裏的粒子——量子力學
盒子裏的量子粒子的能量
盒子裏的粒子結果與現實的關聯

第九章 氫原子的曆史
太陽黑體輻射光譜
玻爾的氫原子理論——還差那麼點

第十章 氫原子：量子理論
薛定諤方程
薛定諤方程對氫原子的描述
四個量子數
氫原子的能級
氫原子的軌域
s軌域的空間分布
徑嚮分布函數
p軌域的形狀
d軌域的形狀

第十一章 多電子原子和元素周期錶
與眾不同的氫原子
軌域形狀很重要
多電子的原子的能量級
三個法則
元素周期錶

第十二章 氫分子和共價鍵
離得很遠的兩個氫原子
兩個被聚攏的氫原子
玻恩奧本海默近似
形成成鍵分子軌域
成鍵和反成鍵分子軌域
把電子放進分子軌域
氫分子存在，但氦分子不存在

第十三章 什麼把原子聚在一起：雙原子分子
西格瑪（?）和派（?
西格瑪分子軌域
派分子軌域
雙原子分子中的成鍵：氟分子
並不存在氖分子
氧分子：洪德法則很重要
氮分子
單鍵、雙鍵和三鍵
異核雙原子
分子的視覺模型

第十四章 更大的分子：多原子分子的形狀
分子形狀——四麵體的甲烷
推進電子
混閤原子軌域——綫性分子
混閤原子軌域——平麵三角形分子
混成原子軌域——四麵體分子
含單鍵的碳氫化閤物
大個碳氫化閤物分子有多種結構
雙、三碳一碳鍵

第十五章 啤酒和肥皂
醇類
室溫下的乙醇是液體而非氣體
水形成氫鍵
水是一種很好的溶劑
乙醇會與氧産生化學反應
甲醇具有強毒性
肥皂
大碳氫化閤物包括油和油脂
大碳氫化閤物分子可以有很多種結構
油和水不相混
肥皂分子的結構

第十六章 脂肪，主要看雙鍵
什麼是脂肪分子
飽和脂肪和不飽和脂肪
脂肪分子的形狀
飽和、單元不飽和以及多元不飽和脂肪
脂肪裏的雙鍵很關鍵
脂肪的化學改性
部分氫化和氫化脂肪
脂肪的氫化
看標簽
反式脂肪
順式脂肪是天然的，反式脂肪是化學加工的
反式脂肪有害
零等於沒說
?-3脂肪酸
三酰甘油
膽固醇

第十七章 溫室氣體
燃燒化石燃料産生的二氧化碳
燃燒甲烷：天然氣
什麼是溫室氣體
燃燒化石燃料會産生二氧化碳
二氧化碳是溫室氣體是因為量子力學
地球的黑體光譜
二氧化碳溫室氣體反映的是量子效應

第十八章 芳香族分子
苯：芳香族分子的原型
苯的離域派（?）分子軌域
把萘當作盒子裏的粒子問題

第十九章 金屬、絕緣體和半導體
金屬
絕緣體
半導體
超導性

第二十章 用量子力學的方式思考
經驗教會我們理解經典世界
要理解我們看到的事物需要一些量子力學知識
顔色是一種量子現象
能級和顔色源於粒子波一樣的特性
量子現象決定形狀
量子效應使二氧化碳成為一種溫室氣體
熱體釋放可見的黑體輻射
電加熱是種量子現象
絕對小
詞匯錶
索引

前言/序言

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